Численное моделирование течения в датчике для измерения температуры торможения потока в импульсных аэродинамических установках
И.С. Цырюльников, Т.А. Коротаева, А.А. Маслов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
tsivan@itam.nsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, датчик температуры торможения, термопара, постоянная времени, деконволюция, импульсные аэродинамические трубы
Страницы: 75-87
Аннотация
Рассматривается проблема измерения температуры потока газа с помощью термопар, для которых время достижения равновесной температуры меньше времени процесса измерения. Представлены результаты численного моделирования течения газа в датчике, используемом для измерения температуры торможения в аэродинамических трубах кратковременного действия. Решается сопряженная задача обтекания датчика сверхзвуковым потоком и рассчитывается поле течения внутри камеры торможения. Определяется температура термопары, установленной в торце камеры торможения. Результаты моделирования показаний термопары зависят от времени и параметров набегающего потока. Полученные показания датчика температуры торможения принимаются в качестве данных виртуального эксперимента, которые обрабатываются с помощью методов экспериментальной аэродинамики. Для восстановления температуры торможения используются метод "ступенчатого процесса" и метод "двух термопар". Разность показаний термопар представляет собой нормированную аппаратную функцию термопары. Истинные показания температуры восстанавливаются методом деконволюции. Восстановленные показания сравниваются с исходными значениями температуры торможения в набегающем на датчик потоке. Определяются источники погрешностей, возникающих при измерении, и обосновывается применимость экспериментальных методов для определения температуры торможения в аэродинамических установках кратковременного действия, в том числе с уменьшающимися со временем значениями параметров.
DOI: 10.15372/PMTF20220308 |
